以實踐類課程為基礎 構建基于思維訓練的能力生成新模式

崔秀梅　張青鋒

摘要：實踐類課程教學是培養學員工程實踐能力與創新能力的主要途徑，本文以實踐類課程為基礎，構建了基于思維訓練的能力生成新模式，包括形象思維能力、“宏思維”及工程技術思維的訓練，從創新思維培養訓練到創新能力的生成實現，符合人才培養客觀規律，對學員綜合素質的提升奠定了堅實的基礎。

關鍵詞：實踐；思維訓練；能力生成；創新

中圖分類號：Th126 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）04-0189-03

一、引言

實踐類課程是以實踐、設計、創新為主要環節的應用型課程，其性質決定了創新是課程的必備環節，培養綜合工程素質是實踐類課程的根本功能。周濟部長（2005年）指出，知識來源于實踐，能力來自于實踐，素質更需要在實踐中養成，各種實踐教學環節對于培養學員的實踐能力和創新能力尤其重要，實踐對于大學生成長至為重要[1]。

我系承擔著我院重要的實踐類主干課程，主要包括實驗電子學、電子工程實習、電工電子實驗、嵌入式系統設計等電類實踐課程和機械綜合課程設計、金工實習等機械類實踐課程，涵蓋電子、機械兩大門類。實踐類課程必須面向實踐，體現創新。本文結合實踐類課程教學實際，立足本院實際，針對培養任務的變化，依據新的人才培養方案，創建了一套基于思維訓練的能力生成新模式。

二、基于思維訓練的能力生成新模式的設計思想

樹立以能力培養為導向的實踐類課程教學思想，堅定不移地將教學重心放在能力培養上。實踐類課程的實施過程，不僅是知識的學習過程，也是創造能力、協作能力等一系列智力和非智力能力培養的過程[2]，是學員綜合素質的培養過程。

對于實踐類課程，在課程內容設置方面，按照基礎性實驗→設計性實驗→綜合性實驗→自主性實驗的順序層層推進，構建實驗課程內容體系，實現分層次、分模塊、由淺入深、循序漸進的教學進程。在教學方式方法方面，注重學思結合，幫助學員學會學習，培養學員的興趣愛好，營造獨立思考、勇于創新的良好環境。在教學實施方面，采取部分開放基礎實驗、全部開放綜合實驗、創新實驗室和創新實驗基地全天候開放等措施，充分調動學員的學習積極性、主動性和自主性，培養學員的團隊協作意識和創新精神，提升學員的實踐能力、創新能力和綜合素質。

三、基于思維訓練的能力生成新模式的構建內容

1.形象思維能力訓練。在工程技術的創新活動中，形象思維也是創造性思維的核心，是多種思維的綜合體，運用形象化思維，可以激發人們的想象力、類比能力，促進創新能力的發揮潛能[3]。制圖課程強調從物到圖（圖1）、從圖到物（圖2）的教學方式，這符合人們的認識規律，基于我國基礎教育偏邏輯思維教育的特點，必須加強學員形象思維能力的培養，充分利用模型（圖3）、實物（圖4）、多媒體等多種教學手段，采用在掌握了投影的基本原理和方法后，經過讀圖和畫圖多次反復，強化形象思維的訓練，提高其想象力、分析力以及模塊化解決問題的能力。

啟發學員開拓思維，大膽設計，對制圖課程的考核方式進行嘗試性改革，鼓勵學員結合專業，根據自身興趣盡快及早參與到機械創新設計中來，圖5和圖6為學員的作品，雖然設計很粗糙，圖形表達也不太合理，但是學員邁出了自行設計的第一步，其后的系統學習就不難了。實踐證明，這種做法大大激發了學員的積極性，提升了學員的形象思維能力，增強了實踐創新能力。

2.“宏思維”能力訓練。機械設計類是實踐性很強的課程，要培養學員的設計技能和創新技能，就必須多注重實踐教學[4]，平面機構這部分，開設創新性機構設計實訓，學員利用實驗室中各種各樣的構件、運動副，按要求搭建機構，如圖7所示，在實訓中，將所學的平面機構運動特性、機構自由度和機構運動簡圖等知識通過融會貫通，加強創新思維能力。

傳動部分，增設帶傳動的安裝與調整實訓，如圖8所示。在實訓中，學員學習帶傳動安裝、調整技能，分析比較不同張緊方案的優缺點，培養工程意識。

軸系結構設計既是本類課程的重點也是學員學習的難點。為此，利用軸系結構實訓設備，每兩個學員一組，要求學員針對所給軸的條件，完成結構設計方案的擬定、設計計算、組裝、調試的全過程，并對自己方案進行論證，這是理論聯系實際、培養學員創新思維的有效途徑。圖9為快速反應裝置。

對現有的機械結構，可以采取從具體到抽象的思維方法，也就是“去粗取精，去偽存真，由此及彼，由表及里”的方法。思維可以從“同”到“異”，也可以從“異”到“同”，即發散與收斂的方法，發散思維所獲得的答案往往很多，要通過比較、篩選、組合、論證，才能確定最佳方案；收斂思維方法是深化思維和挑選方案的常用方法，兩種方法的有效結合構成了創新的一個循環過程。

在現有常用機構的教學中，滲透綜合設計思想，融入優化設計理念；在原理部分階段性結束后，開展貼近裝備、貼近工程的系統方案設計，在初步實現和選擇優化過程中培養學員通覽全局的宏觀思維能力，面向目標的整體把握能力和基于實現的綜合設計能力[5]。

學員通過機械設計類系列課程的培養，不僅具備把握全局、融會貫通的宏觀思維能力，而且善于抓住關鍵，能夠關注細節，從而在思維能力、思想深度、關注廣度、創新能力、實踐水平等方面提高學員的綜合素質。

電類實踐課程在培養學員的科技創新素質、實驗研究能力、工程實踐能力、分析和解決實際問題的能力等方面具有重要的作用。工程實踐能力和創新能力的培養是一個長期的過程，它需要學員在工程技術思維的指導下，不斷地發現問題、研究分析問題、解決問題、總結提高，要在不斷重復的情境下才能完成。

3.工程技術思維能力的訓練。要提高綜合素質，必須注重全程培養，構建實踐教學長效機制。實踐類課程應貫徹全程實踐教育思想，從學員一入學就開始進行實踐教育，四年不斷線。以電子技術實踐教學為例，目前該課程的開課時間相對集中，教學內容重基礎，難以滿足電子工程技術人才培養的內在需要，探索一種科學的電類工程應用型人才的培養模式勢在必行[6]。

依據能力生成規律，合理優化電子技術的課程體系，構建思維訓練、能力生成新模式。如在一年級開設《電子工藝技術基礎》等課程，重適應、重參與，為電子技術實踐打基礎；在二年級以選修課的形式開設《電子設計自動化》等課程，重學習、重實踐，掌握現代電子設計方法，為電子技術研究及創新打基礎；在三年級開設《電工電子實驗》、《實驗電子學》、《電子工程實習》、《嵌入式系統設計》及專業課程等，重實踐、重綜合、重創新，培養電子技術工程能力與創新能力；在四年級開設專業課程，并根據專業特點完成畢業設計，重專業、重裝備，重系統，從而實現電類學員電子技術工程實踐能力的全面形成。而在課程內容上，也應按照基礎→單元電路→電路系統→綜合應用層層遞進，而且在各個階段的培養過程中選拔優秀學員，通過參加俱樂部、參加競賽等活動，激發學員的學習興趣，使高水平的人才脫穎而出，促進人才培養水平整體提高。

四、結語

想象是創新的先導，思維是創新的源頭。對學員形象思維能力、“宏思維”及工程技術思維的訓練，重在激發學員的創新思維，拓寬學員的思維空間，從創新思維培養訓練到創新能力的生成實現，符合人才培養客觀規律，對學員綜合素質的提升奠定了堅實基礎。

參考文獻：

[1]周濟部長在2005年度教育工作會上強調用科學發展觀統領全局開創教育工作新局面[J].中國職業技術教育，2005，（2）.

[2]于曉鋒，等.工科專業實踐類課程的幾點思考[J].中國電力教育，2010，（10）：118.

[3]黃真，等.形象思維與科技創新[J].機械工程學報，2013，（15）：2.

[4]徐廣紅，等.基于創新能力培養的機械設計類課程教學體系改革與實踐[J].江西理工大學學報，2009，（2）：61.

[5]盧春蘭，等.機械設計類課程實驗教學的探索與研究[J].中國集體經濟，2009，（13）：185.

[6]何偉，等.電子技術實驗教學改革與實踐[J].實驗室研究與探索，2012，（7）：136.